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IFPE 2015
Os mergulhadores utilizam atualmente, para respirar, cilindros contendo 74% de gás oxigênio (O₂) e 26% de uma mistura contendo gás nitrogênio (N₂) e gás hélio (He), porque a respiração utilizando apenas ar pode causar uma série de problemas. Quando os mergulhadores se encontram em grandes profundidades, o gás nitrogênio pode fazer com que a pessoa perca a noção da realidade, experimentando uma sensação como se estivesse embriagada. Já o gás oxigênio pode acelerar o metabolismo, afetando os sistemas nervoso e respiratório. Para minimizar esses problemas, é feita a mistura do ar com o gás hélio.
São dados os números atômicos: N (Z = 7), He (Z= 2) e O (Z = 8)
Em relação aos gases utilizados pelos mergulhadores, assinale a alternativa verdadeira.
a
Os gases nitrogênio e hélio pertencem à família dos gases raros ou inertes.
b
O ar que respiramos tem uma composição de 78% de oxigênio, 20% de nitrogênio e 2% de outros gases.
c
O nitrogênio é um elemento de transição e pertence à família 5B da tabela periódica.
d
O gás hélio pertence à família dos gases nobres, o nitrogênio pertence à família 5A ou 15.
e
A molécula do gás oxigênio apresenta duas ligações covalentes e tem geometria trigonal.
Ver resposta
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Resposta
D
Resolução
Passo 1 – Identificar as famílias na Tabela Periódica
- Família 18 (ou 8A) → gases nobres (“raros”), totalmente preenchidos.
- Família 15 (ou 5A) → grupo do nitrogênio (N, P, As, Sb, Bi).
- Elementos de transição são aqueles nos blocos d (famílias 3B a 2B).
Passo 2 – Analisar cada proposição
Usando as informações de família, composição do ar e geometria molecular, examinamos as alternativas.
Passo 3 – Determinar a alternativa correta
A alternativa D afirma: “o gás hélio pertence à família dos gases nobres, o nitrogênio pertence à família 5A ou 15”. Ambas as assertivas estão corretas, portanto essa é a única opção verdadeira.
Conclusão
A alternativa correta é D.
Dicas
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Lembre-se de quais elementos formam a família dos gases nobres.
Qual é a proporção de N₂ e O₂ no ar que respiramos?
O N pertence ao mesmo grupo que P e As. Qual o número da família?
Erros Comuns
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Confundir a porcentagem de N₂ e O₂ no ar atmosférico.
Assumir que todo gás pouco reativo é “gás nobre”.
Acreditar que qualquer elemento não metálico é de transição.
Revisão
Conceitos-chave
- Famílias/Grupos: colunas verticais na Tabela Periódica que reúnem elementos com propriedades químicas semelhantes.
- Gases nobres (Família 18/8A): He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Têm camadas eletrônicas completas e são quimicamente inertes.
- Grupo do nitrogênio (Família 15/5A): N, P, As, Sb, Bi. Todos possuem cinco elétrons na camada de valência.
- Composição do ar: aprox. 78 % N2, 21 % O2, <1 % outros (Ar, CO2, He, etc.).
- Molécula diatômica (O2): dois átomos ligados por dupla ligação σ+π, geometria linear.
- Elementos de transição: blocos d/f (fam. 3B–2B) — não incluem N.
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